Огромный «пузырь» темной материи искривляет нашу галактику
Сразу скажем — беспокоиться пока что не о чем. Однако новое открытие может подарить нам некоторую новую информацию об эволюции Млечного Пути, которую ученые собирают буквально по крупицам.
«Гало темной материи, наклоненное в том же направлении, что и звездное гало, может вызвать искривление и вспышку в галактическом диске с той же амплитудой и ориентацией, что и полученные данные», — пишет группа под руководством астрофизика Дживона Джесси Хана из Гарвардского университета.
«Эти результаты в сочетании с данными о звездном гало предоставляют убедительные доказательства того, что наша галактика находится в наклоненном гало темной материи. Смещение темного гало и диска дает ключ к разгадке истории формирования галактики и представляет собой следующий шаг в динамическом моделировании ее потенциала Галактики».
Аномалии Млечного Пути
Трудно увидеть форму галактики, в которой вы живете. Мы не можем просто отправить телескоп в межгалактическое пространство, чтобы сделать снимок «со стороны». Хотя астрономы уже давно знали, что диск Млечного Пути деформирован, у них не было достаточно данных, чтобы понять, почему это происходит.
Лишь после запуска «Гайи» — космического телескопа, с высокой точностью отображающего положение и скорости звезд в Млечном Пути — астрономы смогли подробно отобразить кривизну галактики. На ее окраинах ученые обнаружили мощные, накапливающиеся свидетельства деформации и вспышки. Но неясно, что могло стать причиной этого. Основное объяснение — это взаимодействие, прошлое или продолжающееся, с другой галактикой.
Однако, по мнению Хана и его коллег, астронома Чарли Конроя и астрофизика Ларса Хенквиста, ни одно из предложенных на сегодняшний день объяснений не объяснило ни искривление, ни вспышку.
Однако в прошлом году команда под руководством Хана и Конроя сделала интересное открытие. Гало звезд вокруг галактики – рассеянный шар из газа и звезд, в котором вращается галактический диск – также не в порядке. Это позволило исследователям предположить, что темный ореол Млечного Пути также сильно наклонен. Это шар темной материи, окружающий большинство галактик, необнаружимая масса, которая гравитационно взаимодействует с обычной материей во Вселенной.
Поэтому они провели симуляцию и моделирование, чтобы посмотреть, смогут ли они воспроизвести наблюдаемую форму Млечного Пути, искривление, вспышку и прочие параметры.
Они создали модель галактики, в которой темное гало было наклонено на 25 градусов относительно диска Млечного Пути, и рассчитали орбиты звезд и газа за период в 5 миллиардов лет. Ученые обнаружили, что когда сгусток темной материи наклоняется, окраины галактики действительно деформируются и вспыхивают, точно так же, как мы видим в наблюдениях «Гайи» за Млечным Путем.
Это не означает, что галактическое взаимодействие совсем не при чем. На самом деле, скорее всего оно также играет важную роль. Но результаты вычислений предполагают, что взаимодействие было в прошлом и уже не оказывает существенного влияния. Моделирование показало, что столкновение с другой галактикой может значительно наклонить темное гало и что искривление галактического диска происходит быстро – в пределах одной орбиты после наклона темного гало.
После этого события наклон темного нимба медленно возвращается к нормальному; в моделировании после галактического столкновения 7 миллиардов лет назад темному гало аналога Млечного Пути потребовалось около 5 миллиардов лет, чтобы уменьшиться с 50 градусов до 20 градусов.
«Этот результат, — пишут исследователи, — показывает, что темный ореол Млечного Пути, вероятно, был более наклонен в прошлом и уменьшился до своего нынешнего значения (~ 25 градусов) в настоящее время».